轴-艇耦合系统自由振动特性建模与分析

为了探究水下航行器结构间的振动传递规律，本文基于能量变分原理，以梁-组合壳作为轴-艇耦合系统结构的简化，建立理论计算模型并对其自由振动特性进行分析。引入改进傅里叶级数构造梁结构及组合壳结构的位移函数，得到各自结构的动能和应变能；分别利用耦合弹簧组和边界弹簧组将结构之间的位移连续条件和边界约束条件转换为对应的耦合弹簧势能；对系统能量泛函进行变分求解，得到耦合系统的固有频率及模态振型。通过与有限元软件的对比，验证了本文计算模型的准确性，并对不同壳体边界条件下耦合系统固有频率变化规律进行计算分析。研究结果表明：耦合系统低频段存在解耦模式，振动模态可等效于刚体结构上的多跨梁弯曲振动；壳体边界约束增强会导致耦合系统大部分固有频率随之增大并最终趋于稳定，但不会对解耦模式的固有频率产生影响。     

C7620车床主轴的静动态特性的有限元分析

以大连机床厂生产的C7620车床为研究对象,利用大型分析软件ANSYS12．0对该型号车床的主轴静、动态特性进行了有限元分析．静态分析确定了在特定工况下主轴的最大变形量和最大应力值;在动态分析时采用弹簧一阻尼单元模拟轴承弹性支撑的方法,通过分析得到主轴的前5阶固有频率和振型．研究结果对于优化机床主轴部件设计、缩短产品开发周期具有理论和现实意义．     

阻尼连接塔结构的动力响应分析

本文提出框架与塔之间用粘滞阻尼器连接,以减少附加外框架的石化高塔结构在风荷载作用下的动力反应.将这类结构简化为悬臂梁与弹簧和阻尼连接结构.基于经典梁理论,本文建立了分段连续梁的自由振动控制方程,求解了附加弹簧和阻尼系统的固有频率,并利用数值方法讨论不同物理参数对系统固有频率的影响,此结论可为实际工程中框架塔优化设计提供理论依据.     

半挂牵引车车架的强度特性分析

根据某型半挂牵引车车架的结构特点和使用工况,详细讨论了半挂牵引车车架不同结构有限元组件的连接和边界条件的设定,建立了半挂牵引车车架系统的有限元模型,计算了四种载荷工况时的车架应力并进行了车架的固有模态特性分析。发现该车架具有较好的静态强度和动态特性：弯扭工况时车架纵梁后部出现最大应力,但也能满足强度要求;车架的固有频率避开了悬架振动频率和发动机激励频率;但前后钢板弹簧支架处于两种振型的拐点,会出现较大应力。     

具有弹簧支承的正交异性层合板模态分析

借助差分法，建立了具有弹簧支承正交异性层悬臂板的特征方程。数值上计算了具有弹簧支承０°和４５°玻纤／环氧层合悬臂板的模态参数，给出了固有频率和弹簧系数间的关系曲一以及振形特征。分析了固有频率依赖于弹簧系数的特点。     

单囊式空气弹簧建模及其固有特性仿真研究

利用Pro-E与Ansys软件对单囊式空气弹簧进行实体建模,讨论模型有限元处理方法,验证网格划分的可用性.采用Ansys软件求解出单囊空气弹簧分别在初始充气压强为0.2、0.3和0.4 MPa时的各阶固有频率值,结果表明,随着初始充气气压的增高,空气弹簧的各阶固有频率均有所提高.由此可通过改变空气弹簧初始充气压力来调节空气弹簧工作时的固有频率,充分利用空气弹簧的特性为工程应用服务.进一步对单囊空气弹簧进行模态响应仿真分析,给出初始气压为0.2 Mpa下1～4阶空气弹簧振型图,找出所建空气弹簧模型的薄弱点,该研究对深入开展空气弹簧结构优化设计有借鉴意义.     

考虑失效状态模糊性时的笛形管广义共振可靠性分析

研究了模糊失效状态下气热防冰笛形管结构共振可靠性分析方法。建立了笛形管结构的参数化有限元模型并进行了模态分析。考虑结构尺寸参数、材料性能、外部激励的随机性以及共振状态的模糊性,采用模糊集合理论描述结构固有频率与外部激励的接近程度,建立了三角型隶属函数下的广义共振可靠性分析模型。基于分解定理和扩展定理推导了λ水平截集下笛形管结构广义共振可靠性求解方法。研究工作对飞机气热防冰管路的结构设计提供了参考。     

结冰传感器探头的动态特性分析

振管模态参数的测试是结冰传感器调试的前提，利用有限元法对结冰传感器探头简化模型进行了模态分析，预估其模态参数．介绍了试验模态分析方法的原理和测试系统，通过该方法对传感器实际结构进行了精确测试，对测试结果进行了分析，验证了有限元法的分析结果和探头结构理论设计的合理性，为传感器谐振电路的调试奠定了基础，提高了传感器的调试效率；并对振管轴向振动固有频率的温度特性进行了分析，为传感器的温度补偿提供了依据．     

泛函分析在裂缝简支梁损伤检测及参数识别中的应用

利用扭曲弹簧模型，对裂缝简支梁前三阶固有频率的变化与裂缝深度及位置的关系进行了理论分析。对简支梁遭受多种裂缝局部损伤的动力特性进行试验研究，并通过泛函分析及泛函极值定理确定出局部裂缝损伤位置。然后再代入弹簧刚度模型求出裂缝深度参数，识别结果与实际模拟结果平均误差为5．0％。结果表明，用固有频率结合泛函分析方法，获得的裂缝检测方法检测精度较高，裂缝位置识别结果最小误差为2．20％，深度识别结果最小误差为2．10％，并克服了仅仅依靠固有频率难以确定裂缝损伤位置的缺点。     

重型数控机床静压导轨可动结合部动力学建模

提出用弹簧模型模拟静压导轨可动结合部,并通过理论分析计算,得出弹簧的刚度.建立了某工作台有限元模型,用弹簧单元代替静压导轨结合部进行有限元分析,得到其固有频率及振型.并通过模态实验,对所建立的模型进行了验证.     

钢管混凝土柱-钢筋混凝土环梁节点抗震性能的有限元模拟

运用有限元软件ANSYS对文献[1]中的钢管混凝土柱-环梁节点抗震性能试验模型进行了数值模拟。由于钢管混凝土与钢筋混凝土的非线性很高,收敛困难,为此本文对钢管使用SOLID45单元,对混凝土使用SOLID65单元,混凝土与钢管的接触面则使用COMBIN39弹簧单元。模拟结果中给出了混凝土的开裂位置、钢筋框架中的应力以及荷载与柱转角的滞回曲线,这些结果与试验结果基本吻合。     

扁管承压能力的有限元分析

应用有限元分析方法，对相同周长、相同壁厚的扁管在直边段和圆弧半径的不同比值条件下与所能承受最大外压力的关系进行了分析．并对计算分析取得的数据进行拟和得到了扁管在直边段和圆弧半径的不同比值条件下能承受最大外压力的关系及经验公式．     

大型弹簧圆锥破碎机主轴有限元分析

以国产PYB1750大型弹簧圆锥破碎机为研究对象,利用Pro/ENGINEER软件对其主要部件主轴建立了有限元模型,并用ANSYS软件进行静力分析和模态分析。静力分析主要进行位移、应力和变形分析,输出了位移云图、应力云图和变形图,直观展示主轴的位移场和应力场,校核主轴的强度和刚度;模态分析主要输出振型图,获得了模态参数,分析了在各薄弱环节尺寸变化及对其动态性能的影响,以期改善结构的动态性能,为大型弹簧圆锥破碎机的结构设计提供了依据。     

旋转式气密性检测装置原理与应用

设计了一种不仅可以进行常规气密性检测,还可以进行系统的慢性泄漏检测的旋转式气密性检测装置,介绍了该装置的结构、原理、标定方法与应用实例.该装置将差压测量系统的比较腔融入测量装置中,让U型管具有压差测量和连通管道的双重功能,在保持较高检测精度的同时,简化了测量系统,缩小了体积,减少了阀门等运动部件,提高了检测装置的可靠性...     

离心钢管混凝土扭转构件工作机理及性能研究

在复杂应力状态下钢材与混凝土的应力-应变关系的分析基础上,针对钢管与混凝土界面滑移的特性,建立了扭转构件的非线性三维有限元分析模型,其中钢管与混凝土采用8节点固体单元模拟,并严格考虑了钢管与混凝土界面的黏结滑移.应用所建模型对离心钢管混凝土扭转构件工作性能进行了非线性有限元全过程分析.为了验证理论分析方法与模型的正确性,与完成的20组扭转构件试验进行了比较,分析表明,理论结果与试验结果吻合良好.     

Local equivalent welding element to predict the welding deformations of plate-type structures

Considering the Heat Affected Zone (HAZ) of welding joint, the residual strain behaviors of material under constraint and temperature circulation, as well as the activating mechanism of welding process, this paper addresses a new type welding element for numerical simulation of welding deformation, which is called the LEWE (the local equivalent welding element). This element can describe the basic characteristics of welded seam: the local position points of inherent strain, the equivalent size, the bending radius (or bending angle) from inherent strain, etc. It could be used to predict the welding deformation of plate-type structure. The comparisons between the computed deflection of welded plate and its experiment measurement are present. The results showed that the LEWE possesses a potential to simulate the deformation of welding process high-efficiently and precisely. Supported by the R & D Foundation of Ministry of Railway of China (Grant No. T200408) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 59825117)     

双钢管混凝土柱轴压承载力的有限元分析

基于混凝土的塑性损伤模型及钢材的塑性流动模型,建立了双钢管混凝土轴压柱有限元模型.在此基础上,对双钢管混凝土轴压短柱的载荷-位移曲线进行了研究,重点分析了内外钢管之间的相互作用机理,影响该组合柱力学性能的主要因素.结果表明,内径大小及厚度的变化,对外径的约束力有明显的影响;同时,外径尺寸的变化对内径的约束力也有影响;试件的承载力随着核心混凝土强度、内外钢管的直径及壁厚的增大而增加.计算结果和试验结果总体上吻合良好.     

某直升机旋翼动平衡试验台主轴动态分析

利用大型商用有限元软件ANSYS,对直升机旋翼试验台主轴系进行动态分析.首先通过简化各种轴系元件,对主轴系进行几何建模.对轴系本体采用3维BEAM188梁单元模拟,对弹性支承的轴承部分采用COMBINE14弹簧单元进行模拟,对旋翼桨和联轴器部分采用MASS21质量单元模拟.然后确定轴系计算的边界条件,进行模态分析,得到轴系振动的各阶固有频率和固有振型.通过谐响应分析,得到轴系在激振力下的位移和应力响应.通过实际试验台主轴的计算分析,说明该方法符合工程实际.     

基于HyperMesh和ANSYS的波形弹簧变形规律及力学性能研究

以波形弹簧为研究对象,采用理论计算与有限元分析相结合的方法,研究波形弹簧的变形规律和力学性能。文章分析了波形弹簧波峰、波谷在压缩过程中的扭转变形情况,得到波形弹簧所受载荷、径向变形量及最大等效应力与压缩量的变化规律。将有限元计算结果与理论计算结果进行对比分析,验证了刚度、径向变形量计算公式的准确性。为解决行业标准中应力计算公式不适用于厚度小于0.2 mm的波形弹簧这一问题,通过有限元分析方法对应力计算公式进行了修正,并通过设置对照组确定了应力修正系数的适用范围,为波形弹簧的设计、计算提供参考。     

一种新型车用橡胶弹簧的改进设计研究

为了解决原结构橡胶弹簧在工程机械车辆橡胶悬架上应用时出现橡胶开裂的问题,以期在保证橡胶悬架承载性能基础上有效的提高橡胶弹簧的抗拉性能。本文基于非线性有限元法,通过改进骨架结构和橡胶配方的方式,应用原结构橡胶弹簧试验和非线性有限元分析对比以及原结构橡胶弹簧和新型橡胶弹簧非线性有限元分析对比的手段,对一种新型橡胶弹簧做改进设计研究。